轻量化案例丨减重64%！Altair 解决方案助力3D打印铣削头实现轻量化
客户简介
客户简介
西波西米亚大学区域技术研究院（RTI）是位于捷克皮尔森的一所顶级科研机构，专注于工程解决方案创新，致力于提升全球企业的竞争力。该中心联合Altair 合作伙伴 Advanced Engineering s.r.o.，开展了一项突破性研究项目——通过金属加工与金属增材制造技术，设计更轻量化、动态性能更优、效率更高的铣削头。
通过拓扑优化实现铣削头轻量化，显著提升了其动态性能，既加快了铣削速度，又降低了能耗。
—— Miroslav Zetek
西波西米亚大学区域技术研究院加工技术系主任
面临的挑战
面临的挑战
传统铣削头因需满足严格的性能与强度要求，通常采用实心材料制造。作为铣床的核心高价值部件，铣削头不仅需要复杂的冷却液输送管道，还必须符合苛刻的机械性能标准。传统钻孔工艺对内部流道走向的限制尤为突出。
RTI 与 Advanced Engineering s.r.o. 的合作目标包括：
提升可靠性并减轻运动部件重量
保持机械性能的同时提高冷却效率
延长刀具寿命并优化更换周期
降低能耗并实现碰撞后修复
项目计划采用金属激光烧结（DMLS）这一尖端3D打印技术直接制造钢制部件。
Altair 解决方案
Altair 解决方案
RTI 运用 Altair® HyperWorks® 全平台工具链完成了铣削头的开发与验证：
材料验证：
通过准静态与动态测试多角度打印样本，使用 Altair® HyperStudy® 验证实体与晶格结构的钢材性能参数。
拓扑优化：
运用 Altair® OptiStruct® 开展三类优化：
经典拓扑优化
晶格结构优化
尺寸优化
确保设计同时满足性能与减重要求。
冲击测试：
通过 Altair® Radioss® 进行虚拟冲击测试，验证工况下的耐久性。
后处理分析：
采用 Altair® HyperView® 和 HyperGraph® 评估结果，保证最终设计达标。
结果
结果
这项融合先进仿真与增材制造技术的创新，实现了传统工艺无法企及的突破：
减重64%：拓扑优化结构大幅降低质量
动态性能提升：轻量化设计加速铣削进程
冷却效率优化：晶格结构与流道设计延长刀具寿命200%
节能可修复：降低15%能耗并支持碰撞后修复
该设计已获得专利，其应用将推动全球铣削工艺向更高效、可持续的方向发展。
